Потенціал дії: що це таке і які його етапи?

Що ми думаємо, що відчуваємо, що робимо... все це значною мірою залежить від нашої нервової системи, завдяки якій ми можемо управляти кожним із процесів, що відбуваються в нашому організмі, і отримувати, обробляти та працювати з інформацією, яка ця і навколишнє середовище для нас забезпечити.

Робота цієї системи заснована на передачі біоелектричних імпульсів через різні нейронні мережі, які ми маємо. Ця передача включає низку процесів великого значення, будучи одним з основних відомий як потенціал дії.

• Пов’язана стаття: "Частини нервової системи: анатомічні структури та функції"

Потенціал дії: базове визначення та характеристики

Це розуміється як потенціал дії хвиля або електричний розряд, що виникає від набору до набору змін, які зазнає нейрональна мембрана внаслідок електричних коливань і взаємозв'язку між зовнішнім і внутрішнім середовищем нейрона.

Це одна електрична хвиля, яка він буде передаватися через клітинну мембрану, поки не дійде до кінця аксона, викликаючи викид нейромедіаторів або іонів до мембрани постсинаптичного нейрона, генеруючи в ній ще один потенціал дій, який в довгостроковій перспективі призведе до наведення порядку чи інформації в якійсь області організм. Його початок відбувається в аксональному конусі, близько до соми, де може спостерігатися велика кількість натрієвих каналів.

Потенціал дії має особливість дотримуватися так званого закону про все або нічого. Тобто це або відбувається, або не відбувається, без проміжних можливостей. Незважаючи на це, з’являється чи ні потенціал може впливати існування збудливих або гальмівних потенціалів які полегшують або перешкоджають цьому.

Усі потенціали дії матимуть однаковий заряд, і їх кількість може змінюватись лише: що повідомлення є більш-менш інтенсивним (наприклад, сприйняття болю, коли стикається з прокол або удар будуть різними) не призведе до змін інтенсивності сигналу, а лише призведе до реалізації більше потенціалів дії часто.

На додаток до цього та стосовно вищезазначеного, варто також згадати той факт, що неможливо додати потенціал дії, оскільки мають короткий рефрактерний період в якому ця частина нейрона не може ініціювати інший потенціал.

Нарешті, він підкреслює той факт, що потенціал дії виникає в певній точці нейрона і повинен рухатися що відбуваються уздовж кожної з наступних точок, не маючи можливості повернути електричний сигнал позаду.

• Вас може зацікавити: "Що таке аксони нейронів?"

Фази потенціалу дії

Потенціал дії відбувається протягом ряду фаз, починаючи від від початкової ситуації відпочинку до надсилання електричного сигналу і нарешті повернення до початкового стану.

1. Потенціал відпочинку

Цей перший крок передбачає базальний стан, в якому ще не відбулося змін, що призводять до потенціалу дії. Це час, коли мембрана знаходиться на рівні -70 мВ, її базовий електричний заряд. За цей час до мембрани можуть потрапити деякі незначні деполяризації та електричні зміни, але їх недостатньо, щоб викликати потенціал дії.

2. Деполяризація

Ця друга фаза (або перша з самого потенціалу) стимулювання породжує електричну зміну достатня інтенсивність збудження (яка повинна принаймні генерувати зміну до -65mV і в деяких нейронах до -40mV) до генерують, що натрієві канали конуса аксона відкриваються таким чином, що іони натрію (позитивно заряджені) потрапляють у масивний.

У свою чергу, натрієво-калієві насоси (які, як правило, підтримують стабільність внутрішньої частини клітини шляхом витіснення та обміну три іони натрію двома іонами калію таким чином, що більше позитивних іонів викидається, ніж надходить) вони зупиняються функція. Це призведе до зміни заряду мембрани таким чином, що він досягне 30 мВ. Ця зміна називається деполяризацією.

Після цього калієві канали починають відкриватися. мембрани, яка, оскільки вона також є позитивним іоном і масово надходить до них, буде відштовхуватися і почне покидати клітину. Це призведе до уповільнення деполяризації, оскільки позитивні іони втрачаються. Тому максимум електричний заряд становитиме 40 мВ. Натрієві канали закриваються і будуть інактивовані протягом короткого періоду часу (що запобігає сумарній деполяризації). Створена хвиля, яка не може повернутися назад.

• Пов’язана стаття: "Що таке деполяризація нейронів і як вона працює?"

3. Реполяризація

Коли натрієві канали закриваються, він перестає мати можливість потрапляти в нейрон, в той же час, що той факт, що калієві канали залишаються відкритими, призводить до його подальшого вигнання. Ось чому потенціал і мембрана стають дедалі негативнішими.

4. Гіперполяризація

Коли все більше і більше виходить калію, електричний заряд на мембрані стає дедалі негативнішим до точки гіперполяризації: вони досягають рівня негативного заряду, який навіть перевищує рівень відпочинку. В цей час калієві канали закриваються, а натрієві канали знову активуються (не відкриваючись). Це означає, що електричний заряд перестає падати і що технічно може бути новий потенціал, тим більше той факт, що зазнає гіперполяризації, кількість заряду, яка була б необхідна для потенціалу дії, набагато більша, ніж звичний. Натрієво-калієвий насос також активований.

5. Потенціал відпочинку

Реактивація натрієво-калієвого насоса призводить до того, що поступово всередину надходить позитивний заряд клітини, щось, що нарешті призведе до того, що вона повернеться до свого базового стану, потенціалу спокою (-70 мВ).

6. Потенціал дії та вивільнення нейромедіатора

Цей складний біоелектричний процес буде вироблятися від конуса аксона до кінця аксона таким чином, що електричний сигнал буде надходити до клемних кнопок. Ці кнопки мають кальцієві канали, які відкриваються, коли потенціал досягає їх, щось таке змушує везикули, що містять нейромедіатори, виділяти їх вміст і вигнати його в синаптичний простір. Таким чином, саме потенціал дії генерує вивільнення нейромедіаторів, будучи основним джерелом передачі нервової інформації в нашому тілі.

Бібліографічні посилання

• Гомес, М.; Еспеджо-Сааведра, Дж. М.; Таравілло, Б. (2012). Психобіологія. Посібник з підготовки CEDE PIR, 12. CEDE: Мадрид
• Гайтон, К.А. & Холл, Дж. (2012) Договір про медичну фізіологію. 12-е видання. Макгроу Хілл.
• Кандель, Е.Р.; Шварц, Дж. & Джесселл, Т.М. (2001). Принципи нейронауки. Видання четверте. McGraw-Hill Interamericana. Мадрид.